DE538689C

DE538689C - Method and device for determining the difference in distance between two target points

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Publication number: DE538689C
Application number: DEZ18526D
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1929-08-08
Filing date: 1929-08-08
Publication date: 1931-11-23

Description

Verfahren und Gerät zur Ermittlung des Entfernungsunterschiedes zweier Zielpunkte Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Ermittlung des Unterschiedes der Entfernungen zweier Zielpunkte gegenüber einem Standorte. Dieses Verfahren besteht darin, daß einem Beobachter mit Hilfe eines an seinem Standorte aufgestellten Doppelfernrohres räumliche Bilder der beiden Zielpunkte gleichzeitig im Gesichtsfelde dargeboten werden und der Beobachter den Ent-, fernungsuntercchied der Zielpunkte dadurch ermittelt, daß er den Entfernungsunterschied der beiden Bilder zum Verschwinden bringt. Mit anderen Worten besteht also das Verfahren in einer stereoskopischen ,Entfernungsmessung, bei welcher das räumliche Bild des einen Zielpunktes gewissermaßen als Meßmarke, deren Entfernung vom Standorte natürlich bekannt sein muß, für das Bild des anderen Zielpunktes dient.Method and device for determining the difference in distance between two Target points The subject of the invention is a method for determining the Difference in the distances between two target points compared to one location. This Method consists in that an observer with the help of one at his locations set up binoculars three-dimensional images of the two target points at the same time are presented in the field of vision and the observer the difference in distance the target point is determined by the difference in distance between the two images disappears. In other words, the process consists of one stereoscopic, distance measurement, in which the spatial image of a target point in a sense as a measuring mark, the distance of which from the location can of course be known must serve for the image of the other target point.

Zur Ausübung des neuen Verfahrens kann man sich eines stereoskopischen Entfernungsmessers bedienen, der mit optischen Systemen zur Aufnahme von vier Systemen von Abbildungsstrahlenbüscheln. ausgestattet ist, von denen die zu je zwei Büschelsystemen gehörenden optischen Systeme keinen wesentlichen Basisunterschied am Entfernungsmesser aufweisen und die Büschelsysteme der Bildebene desselben Okulars zuführen Da man dabei in bekannter Weise sowohl 1Llischbilder; also solche Bilder der beiden Zielpunkte und ihrer Umgebung erzeugen kann, die sich auf dem gesamten Gesichtsfelde des Entfernungsmessers überlagern, oder eine waagerechte oder senkrechte Teilung des Gesichtsfeldes einführen kann, wobei jeder Gesichtsfeldhälfte das eine der beiden Bilder zugeordnet ist, da man ferner einem der Bilder eine Seiten- oder Höhenvertauschung oder eine vollständige Bildumkehrung erteilen kann, ergibt sich eine große Zahl verschiedener Ausführungsformen der optischen Systeme. Weitere Ausführungsformen sind darauf zurückzuführen, daß die Vereinigung der je einem Okulare zugehörenden Systeme von Abbildungsstrahlenbüscheln entweder vor oder hinter den Objektiven der Fernrohrsysteme des Entfernungsmessers erfolgt, so daß dieser entweder mit zwei oder mit vier Objektiven auszustatten ist, abgesehen von den ebenso möglichen Ausführungsformen bei denen die beiden Fernrohrsysteme. ungleich aufgebaut sind oder die Strahlenvereinigung etwa zwischen den Einzelgliedern mehrgliedriger Objektivsysteme stattfindet. Schließlich kann eine weitere Abwandlung der Ausführung der optischen Systeme auch durch die möglicherweise erwünschte Benutzung des pseudoskopischen Bildes des einen Zielpunktes an Stelle des üblichen orthoskopischen Bildes bedingt sein.To practice the new procedure one can look at a stereoscopic one Operate rangefinder with optical systems to accommodate four systems of imaging ray bundles. is equipped, each of which has two tuft systems optical systems belonging to the rangefinder do not have any significant basic differences and bring the tuft systems to the image plane of the same eyepiece Since one in the known manner, both fictional images; so such images of the two target points and its surroundings, which can be generated over the entire field of view of the rangefinder overlay, or introduce a horizontal or vertical division of the field of view one of the two images is assigned to each half of the field of view, since one of the pictures also has a side or height reversal or a complete one Can give image reversal, there are a large number of different embodiments of the optical systems. Further embodiments are due to the fact that the union of the imaging beam bundle systems belonging to each eyepiece either in front of or behind the lenses of the telescope systems of the rangefinder takes place so that it can be equipped with either two or four lenses, apart from the equally possible embodiments in which the two telescope systems. are constructed unevenly or the radiation union between the individual members multiple lens systems takes place. Finally, another variation can be made the execution of the optical systems also through the possibly desired use the pseudoscopic image of one target point instead of the usual orthoscopic one Be conditioned by the image.

Zur Ausführung der Messung von Entfernungsunterschieden ist ein nach vorstehenden Gesichtspunkten aufgebauter Entfernungsmesser geeignet, wenn er mit beweglichen optischen Mitteln zur scheinbaren Umwandlung des parallaktischen Winkels an dem einen Zielpunkte in den am anderen Zielpunkte versehen ist. Es müssen also wenigstens die einem der Okulare zugehörenden Systeme von Abbildungsstrahlenbüscheln in der Richtung voneinander unabhängig, d. h. die relative Richtung dieser beiden Systeme willkürlich veränderlich sein. Dabei dient die Größe der zur Ausführung der Umwandlung. nötigen Bewegung der optischen Mittel als Maß für den Entfernungsunterschied der beiden Zielpunkte.To perform the measurement of distance differences, an after rangefinder built according to the above aspects, if it is with movable optical means for the apparent conversion of the parallactic angle is provided on one target point in the other target point. So it must at least the systems of imaging ray bundles belonging to one of the eyepieces independent of each other in direction, d. H. the relative direction of these two Systems can be arbitrarily changeable. The size of the is used for execution the transformation. necessary movement of the optical means as a measure of the difference in distance of the two target points.

Während die stereoskopischen Entfernungsmesser im allgemeinen so eingerichtet sind, daß dem Beobachter im Gesichtsfelde außer dem räumlichen Bilde eines Zielpunktes und seiner Umgebung gleichzeitig ein oder mehrere räumliche Markenbilder dargeboten werden, deren scheinbare Entfernung bekannt ist, ist die Anwesenheit solcher Marken bei dem neuen Geräte zur Messung von Entfernungsunterschieden nicht erforderlich, sobald die Entfernung wenigstens des einen Zielpunktes vom Standorte bekannt ist. Um das Gerät vielseitiger verwendbar zu machen und zu vermeiden, daß eine Zielpunktentfernung erst durch ein zweites Gerät bestimmt werden muß, wird man jedoch in der Regel den neuen Entfernungsmesser auch mit Marken ausstatten, so daß man außer dem Entfernungsunterschiede der Zielpunkte auch wenigstens die eine Entfernung vom Standorte unmittelbar messen kann. Auch empfiehlt es sich, das Gerät durch eine weitere Meßvorrichtung zur Bestimmung desjenigen Winkels zu vervollkommnen, der dem auf den Standort bezogenen Richtungsunterschiede beider Zielpunkte entspricht.While the stereoscopic rangefinder is generally set up are that the observer in the field of vision besides the spatial image of a target point and its surroundings are presented one or more spatial brand images at the same time whose apparent distance is known is the presence of such marks not required with the new device for measuring distance differences, as soon as the distance of at least one target point from the location is known. To make the device more versatile and to avoid that a target point distance must first be determined by a second device, however, one will usually use the Equip the new rangefinder with brands, so that apart from the distance differences the target points also measure at least one distance from the location directly can. It is also advisable to use a further measuring device to determine the device of the angle that corresponds to the directional differences related to the location corresponds to both target points.

In der Abb. i der Zeichnung ist der Meßvorgang in einer Grundrißskizze schematisch dargestellt. Die beiden Zielpunkte sind mit A und B, ihre parallaktischen Winkel- mit a und ß, die Basis des Entfernungsmessers mit b bezeichnet. Unter der Voraussetzung, daß die Systemachsen der von den Zie)punkten A und B ausgehenden Abbildungsstrahlenbüschel nur wenig von einer Senkrechten zur Basis b abweichen, gelten für die mit D und E bezeichneten Entfernungen der beiden Zielpunkte vom Standorte des Entfernungsmessers bei kleinen parallaktischen, Winkeln a und ß angenähert die Beziehungen: Sind ferner 8 und s die Richtungsunterschiede derAchsen je zweierSysteme vonAbbildungsstrahlenbüscheln, die von den beiden Zielpunkten A und B zu derselben Seite der Basis b gelangen, dann gilt außerdem die Beziehung: «-ß=E-a (4) Durch Drehen der Achsen der von dem einen Zielpunkte, beispielsweise B, herrührenden Systeme von Abbildungsstrahlenbüscheln, bis der parallaktische Winkel ß zu a wird, wird der Zielpunkt B scheinbar nach einem Punkte C, d. h. in die Entfernung D vom Standorte des Entfernungsmessers verschoben. Die dabei auftretenden Drehwinkel der Systemachsen sind mit il und e bezeichnet, und es gilt die Gleichung: rl-=«-ß=E-a (5) Aus den Gleichungen (3) und (5) ergibt sich: oder angenähert, wenn der Entfernungsunterschied beider Zielpunkte A und Bim Verhältnis zur Entfernung vom Standorte nicht groß ist, der gesuchte Entfernungsunterschied E - Daus der als bekannt vorausgesetzten Entfernung D zu: In den Abb.2 bis 12 sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Die als erstes Ausführungsbeispiel gezeigte Ausführungsform ist in Abb. 2 im Aufriß und in Abb. 3 im Grundriß wiedergegeben. Abb.4 zeigt einen Aufriß der optischen Teile, Abb.5 einen Grundriß des zweiten Beispiels, bei dem auch mechanische Teile angedeutet sind. Abb.6 stellt einen Einzelteil dieses Beispiels im Seitenriß dar. In Abb. y ist ein Aufriß und in Abb. 8 ein Grundriß des dritten Beispiels angegeben, während Abb. 9 einen Aufriß und Abb. io einen Grundriß des vierten Beispiels wiedergibt. Abb. i i zeigt einen Einzelteil dieses Beispiels im Seitenriß, und Abb. 12 stellt das dem Benutzer des Gerätes beim Einblick in die Okulare sich darbietende Bild dar.In Fig. I of the drawing, the measuring process is shown schematically in a plan sketch. The two target points are designated A and B, their parallactic angles with a and ß, the base of the range finder with b. Assuming that the system axes of the imaging beam bundles emanating from the target points A and B deviate only slightly from a perpendicular to the base b, the distances of the two target points marked with D and E from the position of the range finder apply to small parallactic angles a and ß approximated the relationships: If, furthermore, 8 and s are the differences in the direction of the axes of two systems of imaging ray bundles which arrive from the two target points A and B to the same side of the base b, then the relation also applies: «-ß = Ea (4) By rotating the axes of the one Target points, for example B, originating systems of imaging ray bundles, until the parallactic angle β becomes a, the target point B is apparently shifted to a point C, ie to the distance D from the location of the range finder. The angles of rotation of the system axes that occur are denoted by il and e, and the equation applies: rl - = «- ß = Ea (5) From the equations (3) and (5) results: or approximated, if the distance difference between the two target points A and B is not great in relation to the distance from the location, the distance difference E - D sought from the distance D assumed to be known is: In Figures 2 to 12, four embodiments of the invention are shown schematically. The embodiment shown as the first embodiment is shown in elevation in Fig. 2 and in plan view in Fig. 3. Fig.4 shows an elevation of the optical parts, Fig.5 a plan view of the second example, in which mechanical parts are also indicated. Fig.6 shows a detail of this example in side elevation. Fig. Y shows an elevation and Fig. 8 shows a plan view of the third example, while Fig. 9 shows an elevation and Fig. 10 shows a plan view of the fourth example. Fig. Ii shows an individual part of this example in side elevation, and Fig. 12 shows the image presented to the user of the device when looking into the eyepieces.

Das erste Beispiel (Abb.2 und 3) enthält einen vollständigen stereoskopischen Entfernungsmesser. Dieser besteht aus zwei Objektivprismen 1,- 2 mit fünfeckigem Querschnitte, zwei Objektiven 3, 4, zwei Okularprismen 5, 6 mit dreieckigem Querschnitte, zwei in den Objektivbildebenen befindlichen Markenplatten y, 8, die beide Meßmarken 9, io tragen, und zwei zweilinsigen Okularen i i, 12. Die am linken Okulare i i befindliche Markenplatte 7 ist fest, die am rechten Okulare 12 parallel zur Entfernungsmesserbasis verschieblich und mit einem Zeiger 13 verbunden, zu dem eine Entfernungsteilung 14 gehört. Vor die Objektive 3, 4 sind Prismen 15, 16 mit trapezförmigem Querschnitte in den Strahlengang geschaltet, die mit Dreiecksprismen 17, 18 verkittet und deren Kittflächen 19, 2o halbdurchlässig versilbert sind. Durch die Prismenkörper 15, 17 und 16, 18 wird der Abbildungsstrahlengang des Entfernungsmessers nicht beeinflußt, dagegen werden den Objektiven 3, 4 zwei weitere Systeme von Abbildungsstrahlenbüscheln zugeführt, zu deren Aufnahme Zwei Objektivprismen 21, 22 mit fünfeckigem Querschnitte dienen, Zwischen diesen Prismen 21,z2 und den Prismen 15, 16 befinden sich Kompensatoren 23, 24, die aus je einem Paare gegenläufig drehbarer Prismen bestehen.The first example (Figures 2 and 3) contains a full stereoscopic Rangefinder. This consists of two objective prisms 1, - 2 with a pentagonal Cross-sections, two objectives 3, 4, two eyepiece prisms 5, 6 with triangular cross-sections, two marker plates y, 8 located in the lens image planes, the two measuring marks 9, io wear, and two two-lens eyepieces i i, 12. The eyepieces on the left i i The marker plate 7 located on the right is fixed, the one on the right eyepiece 12 is parallel to the rangefinder base displaceable and connected to a pointer 13, to which a distance division 14th heard. In front of the objectives 3, 4 are prisms 15, 16 with a trapezoidal shape Cross-sections connected in the beam path, which are cemented with triangular prisms 17, 18 and their cemented surfaces 19, 2o are silver-plated semi-permeable. Through the prism body 15, 17 and 16, 18 the imaging beam path of the rangefinder is not affected, on the other hand, the objectives 3, 4 have two further systems of imaging beam bundles supplied, two objective prisms 21, 22 with pentagonal cross-sections to accommodate them serve, between these prisms 21, z2 and the prisms 15, 16 are compensators 23, 24, each consisting of a pair of oppositely rotating prisms.

Das erste Beispiel beruht auf dem bekannten Grundgedanken der Mischbildentfernungsmesser. Jedes der Okulargesichtsfelder zeigt im Gebrauche zwei.sich überlagernde Bilder des beobachteten Geländes, also der beiden Zielpunkte und ihrer Umgebung. Die beiden Bilder, die den in die Prismen 2r, 22 eintretenden Strahlenbüscheln entsprechen, werden durch gleichsinniges Drehen der beiden Kompensatoren 23 und 24 in den Gesichtsfeldern verschoben, daß jeweils das Bild eines der. Zielpunkte B so neben dem Bilde des anderen Zielpunktes A, welches zu den in die Prismen 1, 2 eintretenden Strahlenhüscheln gehört, zu liegen kommt; daß beide in bezug auf ihre Entfernung stereoskopisch verglichen werden können. Durch gegensinniges Drehen der Kompensatoren 23. und 24 oder, was damit gleichbedeutend ist, urch Drehen nur des einen der beiden Kompensatoren 23 oder 24 wird der Entfernungsunterschied der beiden Bilder zum Verschwinden gebracht, wobei die Größe dieser Drehung ein Maß für den gesuchten Entfernungsunterschied E - D ist. Sind die von beiden Kompensatoren-23, 24 insgesamt erzeugten Ablenkungen der Achsen der eintretenden Systeme von Abbildungsstrahlenbüscheln q und e, dann gleicht der Entfernungsunterschied E - D nach obiget-Gleichung (7) der Größe (71 - e). Für den Fall, daß die Entfernung D des Zielpunktes A nicht bekannt ist, wird sie mit Hilfe der Meßmarken 9 und 1o ermittelt, und zwar wird diese Entfernung auf der entsprechend geeichten Teilung 14 vom Zeiger 13 angezeigt, wenn man die Markenplatte 8 so weit aus der Lage verschiebt, bei welcher das durch stereoskopische Vereinigung der Markenbilder und ro entstandene Bild in unendlicher Entfernung zu liegen scheint, bis es in gleicher Entfernung mit dem ZielpunkteA zu liegen scheint.The first example is based on the well-known principle of the mixed image rangefinder. In use, each of the eyepiece fields of view shows two superimposed images of the observed terrain, i.e. the two target points and their surroundings. The two images, which correspond to the bundles of rays entering the prisms 2r, 22, are shifted in the fields of view by rotating the two compensators 23 and 24 in the same direction, so that the image of one of the. Target point B so comes to lie next to the image of the other target point A, which belongs to the tufts of rays entering prisms 1, 2; that both can be compared stereoscopically with respect to their distance. By rotating the compensators 23 and 24 in opposite directions or, which is equivalent to it, by rotating only one of the two compensators 23 or 24, the difference in distance between the two images is made to disappear, the magnitude of this rotation being a measure of the distance difference E - D is. If the total deflections of the axes of the entering systems of imaging beam bundles produced by both compensators-23, 24 are q and e, then the distance difference E - D equals the magnitude according to equation (7) above (71 - e). In the event that the distance D of the target point A is not known, it is determined with the help of the measuring marks 9 and 1o, and this distance is displayed on the correspondingly calibrated graduation 14 from the pointer 13 if the marker plate 8 is so far out shifts the position at which the image created by the stereoscopic union of the mark images and ro appears to be at an infinite distance until it appears to be at the same distance as the target point A.

Selbstverständlich kann man die Messung der Entfernung D auch unter Benutzung einer Reihe, fester stereoskopischer Marken oder durch Verschiebung der Bilder des Zielpunktes A in die scheinbare Entfernung einer festen stereoskopischen Marke mit Hilfe eines längs der Entfernungsmesserbasis b im Abbildungsstrahlengange verschieblichen Keiles oder eines weiteren Drehkeilpaares in bekannter Weise ausführen, wenn man die entsprechende Einrichtung am Geräte anbringt.Of course, you can also measure the distance D under Use of a series of fixed stereoscopic marks or by shifting the Images of the target point A in the apparent distance of a fixed stereoscopic Mark with the aid of a along the range finder base b in the imaging beam path perform sliding wedge or another pair of rotating wedges in a known manner, if you attach the appropriate device to the device.

Beim zweiten Beispiele (Abb. 4 bis 6) sind die Okulargesichtsfelder durch einen waagerechten Trennungsstrich geteilt. Das oben erscheinende Bild ist seiner Höhe nach umgekehrt. Das Gerät hat zwei übereinanderliegende Paare von Objektivprismen 25, 26 und 27, 28, die fünfeckigen Querschnitt haben. Diesen Prismen sind zwei Paare gleicher Objektive 29, 30 und 31, 32 und ein Paar zweilinsiger Okulare 33, 34 für Einblick von oben her vorgeschaltet. Der Vereinigung der in die Prismen 25 und 27 bzw. 26 und 28 eintretenden Systeme von Abbildungsstrahlenbüscheln und der gleichzeitigen Ablenkung in die Richtung der Okularachsen dienen Prismenkörper, von denen der zum rechten Okulare gehörige im Seitenriß (Abb.6) wiedergegeben ist. Diese Prismenkörper bestehen aus je einem unteren Dreieckprisma 35 bzw. 36, einem oberen Dreieckprisma 37 bzw. 38 mit spiegelnder Dachfläche 39 bzw. 4o, einem Prisma 41 bzw. 42 mit trapezförmigem Querschnitte und einem Dreieck-prisma 43 bzw. 44. Die Kittfläche 45 bzw. 46 zwischen den Prismen 43 und 41 bzw. 44 und 42 ist zur Hälfte spiegelnd versilbert.In the second example (Fig. 4 to 6) the eyepiece fields of view are divided by a horizontal dividing line. The picture above is reversed in height. The device has two superimposed pairs of objective prisms 25, 26 and 27, 28, which have a pentagonal cross-section. These prisms are preceded by two pairs of identical objectives 29, 30 and 31, 32 and a pair of two-lens eyepieces 33, 34 for viewing from above. Prism bodies, of which the one belonging to the right eyepiece is shown in the side elevation (Fig. 6), serve to combine the systems of imaging beam bundles entering prisms 25 and 27 or 26 and 28 and to simultaneously deflect them in the direction of the eyepiece axes. These prism bodies each consist of a lower triangular prism 35 or 36, an upper triangular prism 37 or 38 with a reflective roof surface 39 or 4o, a prism 41 or 42 with trapezoidal cross-section and a triangular prism 43 or 44 or 46 between the prisms 43 and 41 or 44 and 42 is half mirror-silver-plated.

In die unteren Fernrohrsysteme des Gerätes sind beiderseits je eine feste zerstreuende Linse47, 47' und eine senkrecht zur Entfernungsn iesserbasis verschiebliche sammelnde Linse 48, 49 eingebaut. Die Linsen haben entgegengesetzt gleiche Brennweite. Zur Verschiebung der Linsen 48, 49 dienen zwei mit ihnen verbundene Zahnstangen 5o, 5r, auf welche Zahnräder 52, 53 einwirken, die mit Kegelrädern 54, 55 gekuppelt sind. Diese Kegelräder 54 und 55 sind durch ein drittes Kegelrad 56 so verbunden, daß sie ein Planetengetriebe bilden. Die Achse des Planetenrades 56 ist in einem um seine Achse mit Hilfe eines Zahnrades 57 drehbaren, mit Verzahnung versehenen Ringe 58 gelagert und trägt einen Triebknopf 59. Auch das Zahnrad 57 ist mit Hilfe eines Triebknopfes 6o von Hand antreibbar. Die verschieblichen Linsen 48, 49, von denen oben und unten je ein überflüssiger Sektor abgeschnitten ist, sind ein bekanntes Mittel zur Erzeugung veränderlicher seitlicher Strahlenablenkung und ergeben in ihrer Mittellage, bei der ihre optische Achse mit der der Linsen 47, 47' zusammenfällt, keine Wirkung auf den Verlauf des Abbildungsstrahlenganges. Das Gerät wird vervollständigt durch einen Kompensator 61, der den beiden Objektivprismen 26 und 28 vorgeschaltet ist.In the lower telescope systems of the device there is one on each side fixed divergent lens 47, 47 'and one perpendicular to the range finder base Slidable converging lens 48, 49 installed. The lenses have opposed same focal length. To move the lenses 48, 49, two connected to them are used Racks 5o, 5r, on which gear wheels 52, 53 act, which are connected to bevel gears 54, 55 are coupled. These bevel gears 54 and 55 are formed by a third bevel gear 56 connected so that they form a planetary gear. The axis of the planetary gear 56 is in a rotatable about its axis with the help of a gear 57, with teeth provided rings 58 and carries a drive button 59. The gear 57 can be driven by hand with the help of a drive knob 6o. The sliding lenses 48, 49, from which a superfluous sector is cut off at the top and bottom, are a well known means of producing variable lateral beam deflection and result in their central position, with their optical axis with that of the lenses 47, 47 'coincides, no effect on the course of the imaging beam path. The device will completed by a compensator 61, the two objective prisms 26 and 28 is connected upstream.

Beim Gebrauche des Gerätes dienen die beiden Linsen 49 und 49 dem gleichen Zwecke wie die Kompensatoren 23 und 24. des ersten Beispiels. Gleichsinnige Verschiebungen dieser Linsen 48, 49 erhält man, wenn man mit Hilfe des Triebknopfes 6o den Ring 58 mit der Achse des Planetenrades 56 dreht. Diese Verschiebungen bewirken ungleichsinnige Ablenkungen der Achsen der abbildenden Strahlenbüschelsysteme und damit Änderungen der scheinbaren Entfernung des Bildes in der unteren Gesichtsfeldhälfte. Ungleichsinnige Verschiebungen der Linsen 48, 49 dagegen ergeben sich durch Drehen des Planetenrades 56 mit Hilfe des Triebknopfes 59, wodurch gleichsinnige Veränderungen der Ablenkungen der Achse der abbildenden Strahlenbüschelsysteme und somit seitliche Verschiebungen des Bildes der unteren Gesichtsfeldhälfte erzeugt werden. Die Drehungen des Triebknopfes 59 sind demnach ein Maß für die Seitenverschiebung des Bildes (vgl. Abb.1), die Drehungen des Triebknopfes 6o dagegen für den Unterschied der EntfernungE - D. Die Wirkung der durch die Triebknöpfe 59 und 6o bewirkten Bewegungen würde sich umkehren, wenn die beiden Zahnräder 52 und 53 von verschiedenen Seiten her in die Zahnstangen 5o und 51 eingriffen, beispielsweise das eine von ihnen von unten her, oder wenn statt einer sammelnden Linse eitre zerstreuende Linse verschiebbar gemacht würde.When using the device, the two lenses 49 and 49 serve the same purpose as the compensators 23 and 24 of the first example. Displacements of these lenses 48, 49 in the same direction are obtained if the ring 58 with the axis of the planetary gear 56 is rotated with the aid of the drive knob 6o. These shifts cause inconsistent deflections of the axes of the imaging beam bundle systems and thus changes in the apparent distance of the image in the lower half of the field of view. In contrast, inconsistent displacements of the lenses 48, 49 result from rotating the planetary gear 56 with the aid of the drive knob 59, whereby changes in the deflections of the axis of the imaging beam bundle systems and thus lateral shifts in the image of the lower half of the field of view are generated in the same direction. The rotations of the drive knob 59 are therefore a measure of the lateral shift of the picture (see Fig. 1), the rotations of the drive knob 6o, on the other hand, for the difference in distance E - D. The effect of the movements caused by the drive knobs 59 and 6o would be reversed if the two gear wheels 52 and 53 came from different sides engaged in the racks 5o and 51, for example one of them from below, or if instead of a converging lens, a diffusing lens would be made displaceable.

Der Kompensator61, der auf die beiden Systeme von Abbildungsstrahlenbüscheln der rechten Hälfte des Gerätes einwirkt, wird in bekannter Weise zur Bestimmung der Entfernungen E und D oder wenigstens einer derselben benutzt, wobei im Gesichtsfelde bekanntlich ,feste Meßmarken vorzusehen sind, die in der .Zeichnung nicht angegeben sind. Diese Entfernungsmeßeinrichtung entspricht dann der im ersten Beispiele durch die Markenplatten 7, 8 und die Ablesev orrichtung 13, 14. angedeuteten Vorrichtung.The compensator61, which acts on the two systems of imaging bundles of rays the right half of the device acts, is used in a known manner to determine of the distances E and D, or at least one of them, where in the field of view as is known, fixed measuring marks are to be provided, which are not specified in the drawing are. This distance measuring device then corresponds to that in the first example the brand plates 7, 8 and the reading device 13, 14 indicated device.

Das als zweites Beispiel angegebene Gerät läßt sich ferner weiter vervollkommnen, und zwar .auf Grund der Beziehung log (ii -) - log (E - D) log b - 2 log D (8) die man durch Logarithmieren der Gleichung (7) erhält. Richtet man nun eine Teilung am Triebknopf 6o in bekannter Weise so ein, daß sie die Logarithmen der Winkeldifferenz angibt und ordnet dieser Teilung einen veränderlichen Zeiger zu, der. aus den im doppelten Maßstabe aufgetragenen Logarithmen der Entfernungswerte besteht, dann kann man, da log b unveränderlich ist, sofort den gesuchten Entfernungsunterschied E - D der Zielpunkte A und B ablesen. Soll dieses Ablesen ohne jede von Hand vorzunehmende Einstellung der Teilungen gegeneinander vor sich gehen, dann kann man die Teilungen bekanntlich durch logarithmische Kurvenräder mit den entsprechenden Meßorganen des Gerätes kuppeln.The device given as the second example can be further perfected, on the basis of the relationship log (ii -) - log (E - D) log b - 2 log D (8 ), which is obtained by taking the logarithm of equation (7) . If you now set up a division on the drive knob 6o in a known manner so that it indicates the logarithms of the angular difference and assigns a variable pointer to this division, the. consists of the logarithms of the distance values plotted on a double scale, then one can immediately read off the sought-after distance difference E - D of the target points A and B, since log b is invariable. If this reading is to take place without any manual adjustment of the divisions against each other, then, as is known, the divisions can be coupled to the corresponding measuring elements of the device by means of logarithmic cam wheels.

Das dritte Beispiel (Abb. 7 und 8) zeigt ein aus zwei Entfernungsmessern bestehendes Gerät, bei dem das Okulargesichtsfeld durch eine lotrechte Trennungslinie geteilt erscheint und eins der räumlichen Bilder der Seite nach umgekehrt ist. Das Gerät hat demgemäß zwei Paare 62,63 und 64,65 von Objektivprismen, erstere mit dreieckigem, letztere mit fünfeckigem Querschnitt, zwei Objektivpaare 66, 67 und 68, 69 und zwei zweilinsige Okulare 70, 71, die für Einblick vor. oben her eingerichtet sind. Diese Okulare sind hinter Prismenkörper geschaltet, die aus je einem Prisma 72, 73 mit trapezförmigem Querschnitt; je einem Dreieckprisma 7q., 75 mit einer Kittfläche 76, 77, deren rechte bzw. linke Hälfte spiegelnden Silberbelag hat, und je einem Dreieckprisma 78, 79 bestehen. Das Gerät kann mit den beim ersten und zweiten Beispiele beschriebenen Meßvorrichtungen ausgestattet und dann in entsprechender Weise benutzt werden. Ersetzt man jedoch die Prismen 62, 63 durch solche mit fünfeckigem Querschnitte, dann sind beide räumlichen Bilder seitenrichtig.The third example (Figs. 7 and 8) shows a device consisting of two rangefinders, in which the ocular field of view appears divided by a vertical dividing line and one of the spatial images is reversed sideways. The device accordingly has two pairs 62, 63 and 64, 65 of objective prisms, the former with a triangular cross-section, the latter with a pentagonal cross-section, two pairs of objectives 66, 67 and 68, 69 and two two-lens eyepieces 70, 71, which are used for viewing. are set up above. These eyepieces are connected behind prism bodies, each consisting of a prism 72, 73 with a trapezoidal cross-section; each have a triangular prism 7q., 75 with a cemented surface 76, 77, the right and left halves of which have a reflective silver coating, and each have a triangular prism 78, 79. The device can be equipped with the measuring devices described in the first and second examples and then used in a corresponding manner. If, however, the prisms 62, 63 are replaced by those with pentagonal cross-sections, then both spatial images are laterally correct.

Beim vierten Beispiele (Abb. 9 bis 12) sind den zwei Objektivprismen 8o, 81 mit fünfeckigem Querschnitte zwei Paare von Objektiven 82, 83 und 84,85 zugeordnet. Zur Betrachtung der von den Objektiven erzeugten Bilder der Zielpunkte dienen zwei zweilinsige Okulare 86, 87, die wiederum für Einblick von oben her eingerichtet sind. Vor den Okularen 86, 87 befinden sich Prismenkörper, die aus je einem Prisma 88, 89 mit fünfeckigem Querschnitte und einer Dachfläche 9o, 91, je einem Dreieckprisina 92, 93, einem zweiten Dreieckprisma 9.4, 95 und einem Prisma 96, 97 mit trapezförmigem Querschnitte bestehen. Die Kittflächen 98, 99 zwischen den Trapezprismen 96, 97 und den Dreieckprismen 9q., 95 sind zur Hälfte versilbert, so daß das Okulargesichtsfeld (vgl. Abb. 12) durch eine waagerechte Linie geteilt erscheint. Bei dem dem rechten Okulare 87 zugeordneten Prismenkörper ist das TrapQzprisma 97 aus zwei Teilen zusammengesetzt, wodurch sich eine in der Okularbildebene gelegene Kittfläche roo ergibt, die eine Winkelteilung 1o1 trägt. Vor dem Objektiv 83 ist ein aus einem Drehkeilpaare tot bestehender Kompensator in den Abhilclungsstrahlengang geschaltet.In the fourth example (FIGS. 9 to 12), two pairs of objectives 82, 83 and 84, 85 are assigned to the two objective prisms 8o, 81 with pentagonal cross-sections. Two two-lens eyepieces 86, 87, which in turn are set up for viewing from above, are used to view the images of the target points generated by the objectives. In front of the eyepieces 86, 87 are prism bodies each consisting of a prism 88, 89 with a pentagonal cross-section and a roof surface 9o, 91, a triangular prism 92, 93, a second triangular prism 9.4, 95 and a prism 96, 97 with a trapezoidal cross-section exist. The cemented surfaces 98, 99 between the trapezoidal prisms 96, 97 and the triangular prisms 9q., 95 are half silvered, so that the ocular field of view (see Fig. 12) appears divided by a horizontal line. In the case of the prism body assigned to the right eyepiece 87, the trapezoid prism 97 is composed of two parts, which results in a cemented surface roo located in the ocular image plane, which has an angular division 1o1. In front of the objective 83, a compensator consisting of a pair of rotating wedges is connected to the remedial beam path.

Das Drehkeilpaar 102 dient zur Beseitigung und Messung des scheinbaren Entfernungsunterschiedes der räumlichen Bilder der beiden Zielpunkte A und B, die im Beispiele als ein Schiff und die Wassergarbe eines einschlagenden Geschosses angenommen sind. Das Ziel A erscheint seiner Höhe nach umgekehrt, das Ziel B aufrecht im Gesichtsfelde. Das von den Objektiven 84, 85 entworfene Bild ist seitenverkehrt, das von den Objektiven 82, 83 entworfene seitenrichtig. Durch Zuführung der vom rechten Objektivprisma 8i kommenden Abbildungsstrahlen zum Prisma 88 und der vom linken Objektivprisma 8o kommenden Strahlen zum Prisma 89, also durch Kreuzen der Abbildungsstrahlenbündel im Gerät, wird vermieden, daß pseudoskopische Bilder entstehen. Die Winkelteilung ioi dient zur bequemen Ermittlung des Unterschiedes der Seitenrichtung der beiden Zielpunkte A und B. Durch die angegebene Wahl der verschiedenen Prismensysteme erreicht man -nämlich, daß lediglich durch Schwenken des Gerätes um eine die Entfernungsmesserbasis senkrecht schneidende Lotlinie die Bilder Gier beiden Zielpunkte A und B seitlich gegeneinander verschoben werden. Visiert man mit dem Geräte in der Mittelebene zwischen den Zielpunkten A und B, dann erscheinen die Bilder von A und B bei gleicher Entfernung genau, bei ungleicher Entfernung angenähert übereinander und um den halben Winkelbetrag ihres Richtungsunterschiedes aus der Mitte des Gesichtsfeldes im gleichen Sinne verschoben. Mit Hilfe der entsprechend geeichten Winkelteilung toi läßt sich demnach ohne weiteres der Unterschied der Seitenrichtung beider Zielpunkte bestimmen, wenn der Nullpunkt der Teilung in die Mitte des Gesichtsfeldes, also in die optische Okularachse fällt.The pair of rotating wedges 102 serves to eliminate and measure the apparent difference in distance between the spatial images of the two target points A and B, which in the example are assumed to be a ship and the water sheaf of a projectile hitting it. Target A appears reversed in height, target B upright in the field of vision. The image designed by the lenses 84, 85 is reversed, the image designed by the lenses 82, 83 is reversed. By feeding the imaging rays coming from the right objective prism 8i to the prism 88 and the rays coming from the left objective prism 8o to the prism 89, that is to say by crossing the imaging ray bundles in the device, pseudoscopic images are avoided. The angular division ioi is used to conveniently determine the difference in the lateral direction of the two target points A and B. Through the specified choice of the different prism systems one achieves - namely that only by pivoting the device around a plumb line perpendicularly intersecting the rangefinder base the images Yaw two target points A and B can be shifted laterally against each other. If you aim with the device in the middle plane between the target points A and B, then the images of A and B appear exactly at the same distance, approximately one above the other at unequal distances and shifted by half the angular amount of their directional difference from the center of the field of view in the same sense. With the aid of the appropriately calibrated angular graduation toi, the difference in the lateral direction of the two target points can therefore easily be determined when the zero point of the graduation falls in the center of the field of view, that is, in the optical ocular axis.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for determining the difference in distance between two target points with the aid of a binocular, in which an observer three-dimensional images of these target points are presented simultaneously in the field of view, characterized in that the difference in distance between the images of the two target points is made to disappear and from the size of the adjustment movement made the location-related difference in distance between the target points is determined.

2. Stereoscopic rangefinder for performing the method according to claim i, characterized by optical systems for recording four systems of imaging beam bundles, of which none of the optical systems belonging to two cluster systems each are essential Have basic difference on the rangefinder and the tuft systems of the image plane of the same eyepiece, and further characterized by movable optical Means for the apparent conversion of the parallactic angle at the one target point in the other target points.

3. Distance meter according to claim 2, characterized by a measuring device for determining the angle which is related to the location Difference in direction of both target points corresponds.

4. Range finder according to claim 3, characterized in that one of the two spatial images is reversed is and the measuring device consists in an angular division in one of the two Eyepiece fields of view are horizontal and their zero line is the optical axis of the eyepiece cuts.-